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首页 > 玄幻魔法 > 怎么知道质子和中子是由夸克组成的? > 5 章

5 章(第1/2 页)

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为夸克-部分子模型。夸克模型中核子是由三个夸克构成的:质子为uud,中子为udd,而部分子模型中核子内的部分子数量没有一定的限制。

为了将这两个模型统一起来,我们可以将核子视为这样的构成体,即核子中除了显示其「特性」的夸克uud和udd外,还包括大量处于不断产生和湮灭中的正反夸克对。其中标志核子特性的夸克uud和udd被称为价夸克,而处于不断产生和湮灭中的正反夸克对成为海夸克,他们处于不断涨落的「海」中。海夸克是由于量子涨落才出现的,只有高能电子轰击质子时才能感受到海夸克的存在。可以认为夸克模型是核子模型的低能图像,而部分子模型是核子结构的高能图像。

定义f_u(x),f_d(x),f_s(x)等为质子中相应夸克带有动量为质子动量x倍时的数量(密度),f_bar{u}(x),f_bar{d}(x),f_bar{s}(x)为反夸克的数量。

其中x为无穷大动量坐标系中夸克携带的动量占质子总动量的分数。

因为质子中处于「海」中的夸克正反数量是相等额,所以正夸克的总数减去反夸克的总数应该等于质子中的价夸克数量:

int^1_0[f_u(x)-f_bar{u}(x)]=2(质子中两个u价夸克)

int^1_0[f_d(x)-f_bar{d}(x)]=1(质子中一个d价夸克)

int^1_0[f_s(x)-f_bar{s}(x)]=0(质子中没有s价夸克)

质子中每一种夸克所带动量的平均分输(可以简单的理解为此种夸克的百分比)

P_u=int^1_0x[f_u(x)-f_bar{u}(x)]dx

P_d=int^1_0x[f_d(x)-f_bar{d}(x)]dx

P_s=int^1_0x[f_s(x)-f_bar{s}(x)]dx

实验结果给出的在质子中:

P_u≈0。36,P_dapprox0。18

P_s大约为百分之几(除了uds外还有三种夸克,但是质量更重,所以占得比重更小,就忽略不计)。

但是这三者加起来也才占了一半左右,离1还有很远。也就说,除了u夸克、d夸克、s夸克之外,质子中还有其它很重要

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